基于群体智能光网络通信量疏导机制的研究和仿真实现

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1、多～}分类号UDC密级1932570学位论文基于群体智能的光网络通信量疏导机制研究与仿真实现作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：任娜王兴伟教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：专业学位计算机应用技术2008年1月14日论文答辩日期：2008年2月23日答粉会主席：常桂然教授常桂然教授、王向东教授东北大学2008年1月L■■FI’气‘LI-■L『ll—LIrk【■rI◆—1，●寸夕—-11、．，。■，—1●J1，．．．，、AThesisfortheDegreeofMasterinComputerApplicati

2、onResearchandSimulatedImplementationonG‘SchemesinOpticalNetworl：【!Baseroomingchemespticaletworks15aseIntelligencebyRenNaSupervisor：ProfessorWangXingweiNortheasternUniversityJanuary2008、_■■■，、’‘FrLrrt’■●11"q————————

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4、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究

5、成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位做作者签名。蚋签字日期：∥川参ffj硼学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意)学位论文作者签名：乍沏呷，导师签名：2纫4I签字日期：夕螂f18沙坷签字日期：乡甜·f'

6、加t，一东北大学硕士学位论文摘要基于群体智能的光网络通信量疏导机制研究与仿真实现摘要光网络中通信量的疏导是光网络研究领域的～个重要的前沿和热点问题，也是一个科技含量和商业价值并重的研究课题。通信量的高效疏导能有效的降低网络的建造成本和费用，因而一直倍受研究人员的关注。随着网络通信量的爆炸性增长以及高性能的光网络设备的出现，智能光网络中每个波长上传输的通信速率越来越高。然而在实际应用中，每个通信量的通信速率往往远远低于一个波长的最高传输速率，因而需要研究如何有效的为这些低速通信量建立连接。通信量疏导是一种将低速通信流组合到高速波长信道上的技术，可以极大地提高Inte

7、met的带宽资源利用率。通信量疏导问题已证明是NP难解问题，需要采用启发式算法或智能优化算法来解决。针对静态通信量疏导，本文把服务质量QoS的概念引入到通信量疏导中来，以最小化网络资源占用率和最大化用户整体QoS满意度为目标，基于博弈论和分层图的思想，建立了可应用智能优化算法的通用框架结构，并在该框架中应用量子免疫算法，对该问题进行求解。量子免疫算法采用量子位的编码方式来表达种群中的抗体，针对这种编码方式采用量子旋转门和动态调整旋转角度策略对抗体进行演化，加速原有免疫算子的收敛；引入浓度调节操作和优质串保留策略，提高种群的多样性防止早熟。针对动态通信量疏导问题，文

8、章研究了网络节点具有光收发器数目限制及不具有波长变换能力时的动态业务下的选路与波长分配问题，提出了基于改进分层图模型的量子粒子群算法的通信量疏导算法，为新到达的通信量分配带宽等网络资源和请求路由，在考虑用户QoS满意度的同时最小化满足该通信量请求的网络费用。为了评价本文设计算法的性能，用VC++6．0开发了仿真软件，并基于多种拓扑进行了仿真。仿真结果表明，本文设计的通信量疏导机制可以有效地解决光网络中智能通信量疏导问题，具有良好的性能。7关键词：光网络；通信量疏导；博弈论；量子免疫算法；量子粒子群算法一II—r-，、●、●●～东北大堂塑主堂堡垒奎垒!!!竺生——_

9、————————————————————————_———————————————_————————————————————————一一ResearchandSimulatedImpIementationontheTrafficGroomingSchemesinOpticalNetworksBasedonSwarmIntelligenceAbstractTra伍cGroomingisoneofthehottestproblemsintheareaofopticalnetworks．Itisalsoaresearchtopicwithhighscientificand

10、comme